論文の概要: High-dimensional quantum key distribution with resource-efficient detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16782v1
• Date: Sat, 21 Dec 2024 21:40:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-24 15:57:34.320044
• Title: High-dimensional quantum key distribution with resource-efficient detection
• Title（参考訳）: 資源効率検出による高次元量子鍵分布
• Authors: Maciej Ogrodnik, Adam Widomski, Dagmar Bruß, Giovanni Chesi, Federico Grasselli, Hermann Kampermann, Chiara Macchiavello, Nathan Walk, Nikolai Wyderka, Michał Karpiński,
• Abstract要約: 本稿では, 単一光子検出器を1つずつ1つだけ使用した高次元BB84QKD実験の原理を実証する。 時間的タルボット効果を用いて、制御ベースでQKDのシンボルを検出し、2次元および4次元のケースで実験的に得られた値を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: High-dimensional encoding for quantum key distribution (QKD) enables increased achievable key rates and robustness as compared to the standard qubit-based systems. However, experimental implementations of such systems are more complicated, expensive, and require complex security analysis. In this work we present a proof of principle high-dimensional time-phase BB84 QKD experiment using only one single-photon detector per measurement basis. We employ the temporal Talbot effect to detect QKD symbols in the control basis, and show experimentally-obtained values for the two-dimensional and four-dimensional case. We present a comparison of the secret key rates obtained from two different security proofs to display security issues stemming from asymmetric detection efficiencies in the two bases. Our results contribute to the discussion of the benefits of high-dimensional encoding and highlight the impact of security analysis on the achievable QKD performance.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)の高次元符号化は、標準的な量子ビットベースのシステムと比較して、達成可能な鍵レートとロバスト性を高めることができる。 しかし、そのようなシステムの実験的実装は複雑で高価であり、複雑なセキュリティ分析を必要とする。 本研究では, 単一光子検出器を1つずつ1つだけ使用した高次元高次元BB84QKD実験の原理を実証する。 時間的タルボット効果を用いてQKDのシンボルを制御ベースで検出し,2次元および4次元のケースに対して実験的に得られた値を示す。 本稿では、2つの異なるセキュリティ証明から得られた秘密鍵レートの比較を行い、2つのベースにおける非対称検出効率に起因するセキュリティ問題を示す。 本結果は,高次元符号化の利点の議論に寄与し,セキュリティ解析が達成可能なQKD性能に与える影響を強調した。

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